I Kolokwium...............
1. a) Wskaż strzałką na Rysunkach 1 i 2 wartości Brez na osi B odpowiadające odpowiednim parametrom g (gizo lub/i gII i g⊥ ) i opisz te strzałki wartościami parametrów g (gizo lub/i gII i g⊥ ) podanymi na każdym widmie
b) Podaj wzór, na podstawie którego można obliczyć dany parametr g jako funkcję odczytanej wartości Brez
2 a) Wskaż na widmach i odczytaj różnicę ∆B odpowiadającą parametrom oddziaływania nadsubtelnego i opisz ją parametrem Aizo lub AII , AN lub AH na wszystkich widmach z rozszczepieniami nadsubtelnymi.
Określ spiny jąder I z jakimi elektron oddziałuje.
b) Na podstawie wzoru na warunek rezonansu wyprowadź równanie, według którego przeliczysz
stałą oddziaływania nadsubtelnego ∆B =A wyrażoną w Gs, na A wyrażone w [cm-1]
3. Zaproponuj w jakiej fazie (proszek, roztwór zamrożony, roztwór) zostały zbadane poszczególne widma EPR
4. Zidentyfikuj centrum paramagnetyczne (rodnik –kompleks metalu) na podstawie widm na Rysunkach 1 oraz 2
a) najpierw podaj w jaki sposób rozróżniłeś widmo EPR rodnika od widma kompleksu metalu, b) podaj z jakim jądrem w rodniku najsilniej oddziałuje spin elektronu (z jądrem azotu czy protonu), a z jakimi jądrami oddziałuje słabiej z powodu ich większej odległości od elektronu
ν = 9.75 GHz
ν = 9.78 GHz
Rys.2a
g =1.97
izo
G
Rys.1
g = 2.0050
3000
3200
3400
3600
3800
4000
izo
[G]
3450
3460
3470
3480
3490
3500
3510
g =2.410
II
Rys.2b
g =2.081
⊥
egzamin................................................
G
2600
2800
3000
3200
3400
3600
I. Przedstaw 3 główne oddziaływania spinu elektronowego opisywane Hamiltonianem spinowym, które są
źródłem widma EPR i jego rozszczepień
II. Przedstaw zastosowanie spektroskopii EPR do badania struktury związków chemicznych. W tym celu odpowiedz na zagadnienia
II.1 Wartość parametru g jako kryterium struktury elektronowej.
a) Omów ogólny wzór , w którym parametr ge wolnego elektronu jest poprawiony z powodu oddziaływania
spinowo-orbitalnego
b) omów jak można rozróżnić widmo EPR kompleksów V(IV) (3d1) i Cu(II) (3d9) na podstawie wartości g
c) omów jak można rozróżnić widmo EPR i kompleksów metali z konfiguracją elektronową dn, gdzie n≠5
II.2 W jaki sposób rozszczepienia nadsubtelne widma EPR umożliwiają identyfikację atomu, którego spin jądra oddziałuje z niesparowanym elektronem na podstawie:
a) liczby linii rozszczepienia nadsubtelnego jako informacji o spinie jądra lub jąder I, z którymi oddziałuje niesparowany elektron
b) wielkości rozszczepienia nadsubtelnego.
- porównaj stałe A dla jąder metali d elektronowych i jąder azotu lub wodoru.
- jaka jest ogólna tendencja zmiany stałych A wraz ze wzrostem odległości jądro-niesparowany elektron
II.3 Związek między anizotropią parametru g a symetrią lokalną centrum paramagnetycznego (jakie wartości diagonalne może mieć tensor g w zależności od symetrii centrum paramagnetycznego ??)
II.4 Zmiana parametru gII i AII w zależności od natury donorów [od 4O do 4N] koordynujących jon Cu(II) w płaszczyźnie xy, jako kryterium struktury kompleksów Cu(II) o geometrii tetragonalnej